DE3040562C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hilfskraftunterstützende Brems­ schlupfregelanlage eines hydraulischen Fahrzeugbremssystems, mit einer bremspedalbetätigbaren Hauptzylinderanordnung mit Hauptzylinderkolben und zugeordneter Vorkammer, die eine Nachlaufbohrung zur pedalnahmen Sekundärseite des Hauptzylinder­ kolbens aufweist, welche hinter der pedalfernen Arbeitsseite der Hauptzylinderanordnung auf der anderen Seite des Haupt­ zylinderkolbens gelegen ist, und einer Einspeisung von Druck­ mitteln aus einem Hilfskraftversorgungssystem in den Arbeits­ raum des Hauptzylinderkolbens.

Bei einer hilfskraftunterstützenden Bremsschlupfregelanlage eines hydraulischen Fahrzeugbremssystems (Bremsanlage mit Blockier­ regelung) der vorgenannten, aus der DE-OS 24 43 545 bekannten Bau­ art ist die Hauptzylinderanordnung mit einem Tandemhaupt­ zylinder ausgebildet, deren pedalnaher (Stufen-)Kolben eine Kolbenstange mit einem pedalseitigen einstückigen Umfangs­ flansch aufweist, wobei der Außendurchmesser des Umfangs­ flansches größer ist als der Außendurchmesser des zugehöri­ gen Hauptzylinderkolbens. Zwischen einer dem Tandemhauptzylin­ der vorgelagerten bremspedalbetätigbaren Bremsventilanordnung zur Einspeisung von Druckmittel aus einer Hilfskraftquelle und dem Umfangflansch befindet sich eine Wegfeder, die bei einer Bremsbetätigung einer Bedienungsperson ein gutes Bremsgefühl vermittelt. Im Normalfall einer Bremsung wird Druckmittel aus der Hilfskraftquelle durch das Bremsventil der Bremsventilanord­ nung der Vorkammern des Tandemhauptzylinders und von dort der Sekundärseite der Hauptzylinderkolben zugeleitet. Der einen größeren Durchmesser als der Hauptzylinderkolben auf­ weisende Umfangsflansch mit äußerer Gehäuseabdichtung sorgt bei Druckmittelbeaufschlagung der Hilfskraft dafür, daß bei Normalbe­ trieb beide Hauptzylinderkolben in ihrer Ausgangsstellung ge­ halten werden, wobei der Umfangsflansch gegen einen pedal­ nahen gehäusefesten Axialanschlag anstößt. Das der Sekundär­ seite zugeleitete hydraulische Druckmittel gelangt durch axiale Füllbohrungen am Hauptzylinderkolben zu den Arbeitsräumen des Zylinders und von dort unter dynamischer Ansteuerung zu zugeord­ neten Radbremszylindern. Fällt das Hilfskraftversorgungs­ system aus, wird der Umfangsflansch des pedalnahen Haupt­ zylinderkolbens nicht mehr an seinem gehäusefesten Axialan­ schlag gehalten, so daß sich beide Hauptzylinderkolben ins­ gesamt in Arbeitsrichtung bewegen können, wobei dann der Hauptzylinder Normalfunktion ausübt und die Radbremszylinder statisch ansteuert. Nachteilig bei der bekannten Anordnung ist der komplizierte Aufbau des pedalnahen Hauptzylinder­ kolbens mit erweitertem pedalseitigen Umfangsflansch grö­ ßeren Durchmessers. Da der Kolben bei Normalbetrieb in seiner Ausgangslage arretiert wird, müssen Mittel in Form einer Wegfeder vorgesehen sein, die der Bedienungsperson ein gutes Bremsgefühl vermitteln. Die Bremsventilanordnung selbst ist hierfür an sich ungeeignet. Da der Hauptzylinderkolben bei Normalbetrieb feststeht (und keine Normalfunktion aus­ übt), ist bei Normalbetrieb der Bremse nicht zu erkennen, ob dieser nicht etwa schadhafte Stellen besitzt (z. B. etwaige Undichtigkeiten im Bereich der Manschettenabdichtung).

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer hilfskraftunter­ stützten Bremsschlupfregelanlage eines hydraulischen Fahr­ zeugbremssystems der eingangs genannten Gattung, die bei einfachem und kompaktem Aufbau einen sicheren Brembetrieb ermöglicht, insbesondere bei einem energiesparenden Brems­ system.

Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch, daß auf der Sekundärseite des Hauptzyinderkolbens mindestens ein gegen einen gehäusefesten Axialanschlag anliegendes, axil verschieblicher, gegen das Hauptzylindergehäuse abgedichteter Positionierungs­ kolben vorgesehen ist, der einen größeren Außendurchmesser als der Hauptzylinderkolben aufweist und durch den die Hauptzy­ linderkolbenstange abgedichtet zentrisch geführt ist, wobei bei einer Betätigung des Bremspedals und einer im Schlupfregelfall erfolgenden Hilfskraftbeaufschlagung der Sekundärseite des Hauptzylinderkolbens entweder ein pedalnahes erweitertes Umfangs­ ende der Hauptzylinderkolbenstange oder ein Umfangsvorsprung eines Drosselventils einer der Hauptzylinderanordnung vorgelagerten Drosselventilanordnung mit einer zugeordneten pedalnahen Umfangs­ kante des Positionierungskolbens derart in Eingriff bringbar ist, daß bei einer geregelten Bremsung der Hauptzylinder­ kolben in eine definierte Stellung gebracht wird.

Dadurch kann der (pedalnahe) Hauptzylinderkolben einfach gestaltet werden. Bei einer Tandemhauptzylinderausführung können im wesentlichen identische Hauptzylinderkolben bekannter Konfiguration verwendet werden. Im normalen Brembetrieb ist ein Durchtreten des Bremspedals möglich, wobei der Hauptzylinder Normalfunktion mit statischer Ansteuerung der Radbremszylinder ausübt. Dadurch kann die Funktion des Haupt­ zylinders bei Normalbremsung überprüft werden. Gleichzeitig erfährt eine Bedienungsperson ein gutes Bremsgefühl, und es kann gegebenenfalls auf einen Wegsimulator verzichtet werden. Durch den Positionierungskolben ist sichergestellt, daß ein ausreichendes Hydraulikvolumen auch bei getretenem Bremspedal im Arbeitsraum des Hauptzylinders für den Normalbremsbetrieb erhalten bleibt, was für Notfälle (Ausfall des Hilfskraftversorgungssystems, Ausfall eines Bremskreises, Blockierregelfall) von Vorteil ist. Die Gegenkraft des Positionierungskolbens ist so groß, daß das Bremspedal in einer definierten Stellung gehalten wird. Das Pedal wird somit nicht völlig zu­ rückgestellt, so daß ein Fahrer in einer kritischen Si­ tuation nicht irretiert wird.

Der Positionierungskolben kann in Richtung der Pedalkraft mittels einer Druckfeder am gehäusefesten Axialanschlag vor­ gespannt sein. Die Druckfeder befindet sich dabei im wesent­ lichen auf der pedalnahen Seite des Positionierungskolbens. Insbesondere weist der Positionierungskolben eine diesen umschließende koaxiale Druckfeder auf, deren eines pedalfernes Ende gegen einen Umfangsflansch des Positionierungskolbens und deren anderes Ende gegen eine Gehäuseumfangskante abge­ stützt ist. Die Feder dient zur Einstellung einer definierten Ruhelage des Positionierungskolbens und ist derart ausgelegt, daß sie die Reibkräfte des Dichtungsmaterials überwinden kann.

In vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zugeordnete pedalnahe Umfangskante des Positionie­ rungskolben mit einer weiteren als Endanschlag dienenden pedalnahen Umfangskante des Hauptzylindergehäuses in Ein­ griff bringbar ist, wobei bei einem Eingriff die pedalnahe Umfangskante des Positionierungskolbens einen Axialanschlag für den Hauptzylinderkolben entsprechend einer mittleren Kolbenstellung im Schlupfregelfall festlegt.

Ist ein Tandemhauptzylinder vorgesehen, ist zweckmäßiger­ weise der Positionierungskolben nur dem pedalnahen Haupt­ zylinderkolben zugeordnet.

In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann der Posi­ tionierungskolben auch entgegen der Richtung der Pedalkraft gegen den gehäusefesten Axialanschlag federvorgespannt sein. Die Druckfeder befindet sich dann im wesentlichen auf der pedalfernen Seite.

Zweckmäßigerweise ist eine den Positionierungskolben teil­ weise umschließende koaxiale Druckfeder vorgesehen, deren pedalnahes Ende gegen einen Umfangsflansch des Po­ sitionierungskolbens und deren anderes Ende gegen eine weitere Umfangskante des Hauptzylindergehäuses abgestützt ist.

In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das pedalnahe Umfangsende des Posi­ tionierungskolbens als sich zum Bremspedal hin verjüngen­ de Umfangsrampe ausgebildet ist, die bei einem am gehäuse­ festen Axialanschlag anliegenden Positionierungskolben in Eingriff mit einer in einer Rücklaufleitung von Radbrems­ zylindern zu einem Vorratsbehälter angeordneten Rücklaufsperre steht und diese offenhält, und bei einer Axialverschiebung des Positionierungskolbens in Arbeitsrichtung zwecks Sper­ ren der Rücklaufleitung aus dem Eingriff lösbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugsnahme auf die Zeichnung näher beschrie­ ben; es zeigt

Fig. 1 eine Bremsschlupfregelanlage mit einem Positionierungskolben, der in Richtung der Pedalkraft F federvorgespannt ist,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ausgestaltung,

Fig. 3 eine andere Bremsschlupfregelanlage mit einem Positionierungskolben, der der Pedalkraftrichtung entgegengesetzt federvor­ gespannt ist, und

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ausführungsform mit einer durch den Positionierungskolben wegab­ hängig steuerbaren Rücklaufsperre.

In Fig. 1 ist eine Bremsschlupfregelanlage 1 mit einer Haupt­ zylinderanordnung 2 und einer vorgelagerten Bremsventilanord­ nung 3 gezeigt. Die Hauptzylinderanordnung 2 ist als Tandem­ hauptzylinder ausgebildet, während die Bremsventilanordnung 3 ein hydraulischer Bremskraftverstärker ist, dessen Steuer­ ventil mit einem Bremspedal 9 verbunden ist. Den beiden Hauptzylinderkolben 34 sind Vor­ kammern 22 zugeordnet, die radiale Nachlaufbohrungen zur Se­ kundärseite der Hauptzylinderkolben besitzen. Ferner weisen die Hauptzylinderkolben axiale Füllbohrungen 61 auf, die eine Fluidströmung von der Sekundärseite zur Arbeitsseite des Hauptzylinderkolbens ermöglichen (nicht umgekehrt). Die beiden Vorkammern 22 des Tandemhauptzylinders sind über eine Hydrau­ likleitung 10 mit dem Hilfskraft-Druckmittel-Ausgang des Bremskraft­ verstärkers verbunden, wobei Ventilmittel zwischengeordnet sind, die noch im einzelnen beschrieben werden.

Der Tandemhauptzylinder besitzt arbeitsraumseitig eine erste Bremsleitung 17 eines ersten (statischen) Bremskreises, die mit den Radbremszylindern 11, 12 der Vorderachse eines Fahr­ zeugs verbunden ist. In der ersten Bremsleitung 17 befinden sich elektromagnetisch betätigbare normalerweise durchge­ schaltete 2/2-Wege-Ventile 15, die durch eine nicht dar­ gestellte Steuerelektronik Bremsschlupfregelfall be­ tätigbar sind. Die Radbremszylinder 11, 12 sind ferner über eine Rücklaufleitung 20 mit einem drucklosen Vorratsbehälter 4 verbunden, wobei in der Rücklaufleitung 20 weitere den Radbremszylin­ dern zugeordnete elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wege- Ventile 16 gelegen sind. Die Ventile 16 sind normalerweise gesperrt und öffnen unter Stromeinwirkung. Die Ventile sind an die Steuerelektronik angeschlossen, die unzulässig hohe Schlupfwerte zwischen Fahrzeug­ bereifung und der Fahrbahn gegebenenfalls feststellt und die Ventile entsprechend schaltet.

In ähnlicher Weise besitzt der Tandemhauptzylinder eine zweite Bremsleitung 18 für die Radbremszylinder 13, 14 der Hinterachse mit entsprechenden 2/2-Wege-Ventilen 15 und 16 in der Zulauf- bzw. Rücklaufleitung 20.

Das Hilfskraftversorgungssystem der Bremsschlupfregelanlage 1 umfaßt eine elektromotorbetriebene Pumpe 5 und einen Druck­ speicher 8, wobei zwischen dem Vorratsbehälter 4 und der Pumpe 5 eine Filtereinheit 6 und zwischen der Pumpe 5 und dem Druckspeicher 8 ein zum Druckspeicher hin öffnendes Rückschlagventil 7 gelegen sind. Der Druckspeicher 8 steht mit dem Eingang des Bremskraftverstärkers in hydraulischer Leitungsverbindung. Der Eingang des Bremskraftverstärkers ist mit dem Hilfskraft-Druckmittel-Ausgang der Hydraulikleitung 10 durch Betätigen des Bremspedals 9 verbindbar.

Der erste pedalnahe Hauptzylinderkolben 34 weist ferner sekundärseitig einen Positionierungskolben 67 auf, der die dem Hauptzylinderkolben zugeordnete Kolbenstange 70 koaxial abgedichtet umschließt. Der Positionierungskolben 67, dessen äußerer Durchmesser größer ist als der des Hauptzylinder­ kolbens, ist in einer Erweiterungsbohrung des Hauptzy­ lindergehäuses 73 in abgedichteter Weise axial verschieb­ lich und durch eine äußere koaxial den Positionierungskolben 67 umschließende Druckfeder 68 gegen einen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Axialanschlag 69 des Hauptzylindergehäuses 73 in Richtung der Pedalkraft F federvorgespannt. Die Vor­ spannung der Druckfeder 68 ist so gewählt, daß der Positionie­ rungskolben 67 in einer definierten Ruhelage eingestellt wird, wobei die Reibkräfte des Dichtungsmaterials gerade über­ wunden werden. Erster pedalnaher Hauptzylinderkolben, zugehö­ rige Kolbenstange 70 und Positionierungskolben 67 bestimmen auf der Sekundärseite des ersten Hauptzylinderkolbens einen abgedichteten Raum, der mit der zugehörigen Vorkammer 22 in Verbindung steht. Der gehäusefeste Axialanschlag 69 besitzt im Bereich seines inneren Umfangs eine Abschrägung, so daß bei anstoßendem Positionierungskolben 67 die innere zuge­ ordnete Umfangskante 75 des Positionierungskolbens 67 freiliegt und die entsprechende Stirnseite des Positionie­ rungskolbens durch den Druck des Hilfskraft-Druckmittels beaufschlag­ bar ist.

Das dem gehäusefesten Axialanschlag 69 abgewandte, stirnseitige Ende des Positionierungskolbens 67 besitzt eine Umfangskante 72, die im Betrieb mit dem pedalnahen erweiterten Umfangs­ ende 71 der Hauptzylinderkolbenstange 70 in einer mittleren Kolbenstellung gegebenenfalls in Eingriff bringbar ist. Das Hauptzylindergehäuse 73 umfaßt ähnlich dem Axialanschlag 69 eine pedalnahe weitere Umfangskante 76, die als axialer Endanschlag für den Positionierungskolben 67 bei Hilfskraftbe­ aufschlagung und entsprechender Hauptzylinderkolbenstel­ lung dient, wie dies nachfolgend noch erläutert wird.

Die zwischen der Ausgangsseite des Bremskraftverstärkers und den beiden Vorkammern 22 der Hauptzylinderanord­ nung 2 gelegene Hydraulikleitung 10 besitzt ein normaler­ weise gesperrtes elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wege- Ventil 23 und eine nachgeordnete Ventileinheit 30 mit einer weiteren Ventilfunktion für die Rücklaufleitung 20 zum drucklosen Vorratsbehälter 4. Im Innern der Ventileinheit 30 befin­ det sich ein stirnseitig federvorgespannter Schieberkolben 31, dessen andere Stirnseite 32 über einen hydraulischen Hilfskraft-Druckmittel-Anschluß mit dem Druckspeicher 8 verbunden ist.

Die den beiden Hauptzylinderkolben zugeordneten Vor­ kammern 22 enthalten federvorgespannte Kippventile 29, die bei Nichtbetätigung der Bremse durch die Hauptzylinder­ kolben 34 mechanisch betätigbar sind und dann eine von den Vorkammern 22 zum drucklosen Vorratsbehälter 4 führende Hydraulikleitung 38 freigegeben. In die Hydraulik­ leitung 38 mündet eine Ausgleichsleitung 37 ein, die zum Federraum der Ventileinheit 30 führt.

Im Betrieb der Bremsschlupfregelanlage 1 nach Fig. 1 werden die Radbremszylinder 11, 12, 13, 14 durch Betätigen des Brems­ pedals 9 in Kraftrichtung F in zwei Brems­ kreisen statisch angesteuert, wobei das 2/2-Wege-Ventil 23 der Hydraulikleitung 10 angeschlossen ist und dadurch die Bremsventilanordnung 3 des Bremskraftverstärker wirkt. Die durch die Ventileinheit 30 führenden Leitungen 10 und 20 sind im Normalfall bei Vorhandensein einer Hilfskraft durch­ geschaltet. Im Bremsschlupfregelfall schaltet das 2/2-Wege-Ventil 23 in seine Durchgangsstellung, wodurch der Positionierungs­ kolben 67 gemäß Fig. 1 nach rechts bis zur Umfangskante 76 des Hauptzylindergehäuses 73 oder bis zum (näher liegen­ den) erweiterten Umfangsende 71 des zugeordneten Haupt­ zylinderkolbens 34 axial verschoben wird, und dadurch eine Volumenreserve an Hydraulikmittel am Hauptzylinder gesichert wird. Im zweiten Fall eines Eingriffs des erweiterten Um­ fangsendes 71 mit der zugeordneten Umfangskante 72 des Positionierungskolbens 67 kann der Positionierungskolben geringfügig zurückgestellt werden, bis die Umfangskante 72 gegen die Umfangskante 76 des Hauptzylindergehäuses anschlägt.

Das eingesteuerte Hilfskraft-Druckmittel fließt von der Sekundärseite über die axialen Füllbohrungen 61 zur Arbeits­ seite des Hauptzylinders und von dort zu den einzelnen Rad­ bremszylindern, wobei diese im Bremsschlupfregelfall dynamisch ange­ steuert werden.

Ist ein Druckabfall der Hilfskraft zu verzeichnen, be­ wirkt die Vorspannungskraft der Feder der Ventileinheit 30 eine Verschiebung des Schieberkolbens 31 gemäß Fig. 1 nach rechts und sperrt die Hydraulikleitung 10 sowie die Rücklaufleitung 20. Dadurch ist zwar keine Bremsschlupf-Regelung mehr möglich, jedoch für den Notfall sichgestellt, daß das Hydraulikmittel in der Hauptzylindereinheit einschließ­ lich der zugeordneten Bremskreise erhalten bleibt und nicht zum drucklosen Vorratsbehälter 4 abfließen kann. Da nun­ mehr der Positionierungskolben 67 nicht mehr durch Hilfskraft beaufschlagbar ist, befindet sich dieser fortwährend in seiner (linken) Ausgangsstellung, so daß der Hauptzylinderkol­ ben bei stärkerer Bremsbetätigung in Arbeitsrichtung verschoben werden kann und dadurch eine Notbremsung mit statischer Ansteuerung der Radbremszylinder ohne Bremskraftverstärkung gewährleistet ist.

Das in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel ent­ spricht in seinem grundsätzlichen Aufbau demjenigen nach Fig. 1, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen sind. Die Hauptzylinderanordnung 2 ist nunmehr als Einfachhauptzylinder mit einer Vorkammer und einem Kippventil 29 ausgebildet, wobei der Arbeitsraum des Zylin­ ders an eine Radbremszylinder-Diagonale 12, 13 angeschlossen ist.

Die andere Radbremszylinder-Diagonale 11, 14 ist hilfskraft­ beaufschlagbar über eine ein Angleichventil 59 enthaltende dynamische Bremsleitung 19 mit dem Bremskraftverstärker verbunden, und es führt die Rücklaufleitung 21 des dynamischen Kreises getrennt von der Rücklaufleitung 20 zum drucklosen Vorrats­ behälter 4, wobei nur die Rücklaufleitung 20 des statischen Kreises durch die Ventileinheit 30 zum Vorratsbehälter 4 führt.

Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein Positio­ nierungskolben 67 vorgesehen, der im wesentlichen dem vorge­ nannten entspricht. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbei­ spiel ist hier jedoch keine Umfangskante 76 am Gehäuse 73 vorgesehen, die als Endanschlag für den Positionierungskol­ ben 67 dient.

Das in Fig. 3 veranschaulichte Ausführungsbeispiel einer Brems­ schlupfregelanlage 1 entspricht hinsichtlich der vorhandenen Ventile und der Funktion den vorgenannten Ausführungsbeispie­ len und sieht bei einem Tandemhaupzylinder zwei statische und einen weiteren dynamischen Bremskreis vor. In letzterem werden die Radbremszylinder 13 und 14 der Hinterachse durch Steuerventile 15 und 16 gemeinsam geregelt. Die separate Rücklaufleitung 21 des dynamischen Kreises führt durch den Ausgleichs­ raum 28 zum drucklosen Vorratsbehälter 4. Die Radbrems­ zylinder 11 und 12 werden in separaten Bremsleitungen 17 und 18 statisch angesteuert und sind durch entsprechende Steuer­ ventile 15 und 16 individuell regelbar.

Im Gegensatz zu vorgenannten Ausführungsbeispielen ist ein Positionierungskolben 67 mit einer Druckfeder 68 vorgesehen, die im wesentlichen auf der pedalfernen Seite des Positionie­ rungskolbens gelegen ist und sich gegen eine entsprechende Gehäusekante abstützt. Im Bremsschlupfregelfall ge­ langt das erweiterte Umfangsende 71 des ersten pedalnahen Hauptzylinderkolbens mit der zugeordneten Umfangskante 72 des Positionierungskolbens gegebenenfalls in einen Eingriff, wobei der Kolben (und demnach auch das Bremspedal) dann in der Eingriffsstellung gehalten wird und sich nicht weiter durchtreten läßt, wenn Hilfskraft vorhanden ist.

Die den Kippventilen 29 der vorgenannten Ausführungsbeispiele entsprechenden Ventilmittel sind nunmehr in einer Ventileinheit 60 integriert, die auch die Ventilmittel der ersten Ventil­ einheit 30 enthält. Die Ventileinheit 60 umfaßt ein Ventil­ gehäuse mit einer Innenbohrung, die in zwei Kammern aufge­ teilt ist. In jeder Kammer befindet sich ein Schieberkolben 51 bzw. 52. Beide Schieberkolben 51, 52 werden durch Druck­ federn 53, 54 voneinander weg gedrängt, wobei sich der eine gemäß Fig. 3 linke Schieberkolben 51 gegen einen gehäuse­ festen Anschlag abstützt und der andere Schieberkolben 52 im Betrieb in einer schwimmenden Axialstellung ähnlich der Ventileinheit 30 der vorgenannten Ausführungsformen gehalten wird, wenn Hilfskraftdruck am stirnseitigen (gem. Zeichnung rechten) Ende des Schieberkolbens 52 ansteht (Anschluß Sp). Beide in axialer Verlängerung angeordneten Schieberkolben 51, 52 weisen eine innere Leitungsverbindung 55 auf. Die in der Dar­ stellung gezeigten Anschlüsse Sp, GD, B 3, SG und B 1 ent­ sprechen den Anschlüssen der Ventileinheit 30 für die Leitungen 10 und 20 sowie den Hilfskraft-Druckmittel-Anschluß 33. Darüber hinausgehend sind jedoch weitere Anschlüsse B 4 sowie ein weiterer Radialanschluß B 5 im Bereich des ersten Schieber­ kolbens 51 vorgesehen, wobei der Radialanschluß B 5 mit der Vorkammer 22 in Verbindung steht.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Anlage beschrieben; bei Nichtbetätigung der Bremse befindet sich der Positionie­ rungskolben 67 in seiner federvorgespannten Stellung gemäß Zeichnung, und es ist die Ausgleichsleitung des Hauptzylin­ ders über den Anschluß B 5, die innere Leitungsverbindung 55 und den Ausgang B 1 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 4 verbunden, wobei die Rücklaufleitung durch den Ausgleichsraum 28 geführt ist, der stirnseitig durch den Positionierungskolben 67 und die Bremsventilanordnung 3 und umfangsseitig durch das Hauptzylindergehäuse bestimmt ist. Im Nichtbetätigungsfall wird ferner der zweite Schieberkolben 52 der Ventileinheit 60 durch Hilfskraftbeaufschlagung in der gezeigten (Schwimm-) Stellung gehalten, während der erste Schieberkolben 51 durch die Druckfeder 53 gemäß Fig. 3 nach links gedrängt wird und dadurch der Anschluß B 4 verschlossen ist.

Tritt der Bremsschlupfregelfall ein, schaltet das Elektromagnetventil 23 auf Durchgang, so daß aufgrund der Durchschaltstellung des zweiten Schieberkolbens 52 bei einer Leitungsverbin­ dung GD-B 3 ein Druck im Anschluß B 4 und somit am ent­ sprechenden stirnseitigen Ende des ersten Schieberkolbens 51 ansteht. Dadurch wird der erste Schieberkolben 51 gegen die Kraft der Druckfeder 53 gemäß Zeichnung nach rechts be­ wegt, wodurch der Anschluß B 5 mit dem Anschluß B 4 verbunden und von der Leitung 55 getrennt wird. Gleichzeitig wird der An­ schluß SG mit dem Anschluß B 1 über die innere Leitungsver­ bindung 55 verbunden und dadurch der Rücklauf 20 zum druck­ losen Vorratsbehälter 4 geöffnet.

Bei einem Aus- oder Abfall der Hilfskraft bewegt sich der zweite Schieberkolben 52 aufgrund der Kraft der Druckfeder 54 gemäß Fig. 3 nach rechts und versperrt den Durchgang GD- B 3 sowie den Durchgang SG-B 1, und zwar unabhängig von der Schaltstellung des ersten Schieberkolbens 51.

Im Normalbremsfall ist somit ein üblicher Weg des Bremspedals bei statischer und dynamischer Ansteuerung der Radbremszylinder möglich. Tritt der Bremsschlupfregelfall bei einem Fahrzeugrad ein, schaltet das Steuerventil 23 auf Durchgang, wodurch nicht nur die Radbremszylinder 13 und 15 der Hin­ terachse, sondern auch die Radbremszylinder 11 und 12 der Vorderachse dynamisch angesteuert werden. Im fortgesetzten Bremsschlupfregelfall eines einzigen Bremsvorgangs tritt sich das Brems­ pedal so weit durch, bis die Teile 71 und 72 anschlagen. Ein weiteres Durchtreten des Bremspedals ist nicht möglich, da der hilfskraftbeaufschlagte Positionierungskolben 67 als Axialarretierung in Arbeitsrichtung des Kolbens wirkt. Bei einem Ausfall der Hilfskraft kann das Bremspedal bei Verschiebung des Positionierungskolbens weiter durchgetre­ ten werden, um eine Notbremsung durch statische Ansteuerung der Radbremsen sicherzustellen.

In Fig. 4 ist eine Bremsschlupfregelanlage 1 mit einem Hauptzylinder 2 und einer vorgelagerten Drosselventilan­ ordnung 3 gezeigt, die durch ein Bremspedal 9 unter Auf­ bringung der Pedalkraft F gemäß Zeichnung nach links betätig­ bar ist.

Der Hauptzylinder 2 ist als Tandemhauptzylinder ausgebildet und weist zwei Hauptzylinderkolben 34 auf, denen Vorkammern 22 zugeordnet sind. In dem Hauptzylinderkolben 34 befin­ den sich Füllbohrungen 61, die eine Verbindung von der Sekundärseite zur Arbeitsseite des Kolbens herstellen und in Verbindung mit der Manschettenabdichtung als Rückschlag­ ventil wirken, so daß Hydraulikfluid der Arbeitsseite nicht zur Sekundärseite des Kolbens gelangen kann.

Jeder Arbeitsraum des Tandemhauptzylinders steht über eine Bremsleitung 17 bzw. 18 mit einer zugeordneten Radbremszy­ linder-Diagonalen 12, 13 bzw. 11, 14 in Verbindung, wobei elektromagnetisch betätigbare normalerweise durchgeschaltete 2/2-Wege-Ventile 15 zwischengeordnet sind, die durch eine nicht dargestellte Steuerelektronik betätig­ bar sind, wenn unzulässig hohe Schlupfwerte zwischen der Fahrzeugbereifung und der Fahrbahn festgestellt werden.

Sämtliche Radbremszylinder 11 bis 14 sind über eine Rück­ laufleitung 20 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 4 verbunden, wobei die Rücklaufleitung 20 durch die Hauptzylinder-Brems­ ventil-Einheit geführt ist.

Die Rücklaufleitung 20 weist weitere elektromagnetisch betätigbare normalerweise gesperrte 2/2-Wege-Ventile 16 auf, die eben­ falls von der Steuerelektronik im Bremsschlupf-Regelfall eines Fahr­ zeugrades betätigbar sind.

Die dem Tandemhauptzylinder vorgelagerte Drosselventilan­ ordnung 3 besteht im wesentlichen aus einem Ventilteil 85, das pfannenartig in das vordere Ende der Kolbenstange 70 des pedalnahen Hauptzylinderkolbens eingreift, sowie aus einer Umlaufdrossel 84, die mechanisch mit dem Bremspedal 9 verbunden ist.

Das Ventilteil 85 weist einen inneren Durchgang 86 auf, der bei geöffneter Umlaufdrossel 84 die pedalnahe Arbeitsseite des Ventilteils 85 mit der pedalfernen Ausgleichsseite des Ventilteils verbindet, an die auch die Rücklaufleitung 20 ange­ schlossen ist, die zum drucklosen Vorratsbehälter 4 führt.

Der innere Durchgang 86 ist im Bereich der Umlaufdrossel 84 erweitert, wobei im erweiterten Abschnitt eine Druckfeder 83 aufgenommen ist, die die Umlaufdrossel 84 bzw. das Ventilteil 85 bei Nichtbetätigung des Bremspedals 9 in die Öffnungs­ stellung zu drängen versucht. In der Öffnungsstellung der Umlaufdrossel ist eine Umlaufleitung 79 freigegeben, die vom drucklosen Vorratsbehälter 4 zum Drosselventileingang 80 und vom Drosselventilausgang 81 zurück zum drucklosen Vorrats­ behälter 4 führt. In der Umlaufleitung 79 zwischen drucklosem Vorratsbehälter 4 und Drosselventileingang 80 befinden sich eine Filtereinheit 6 und eine nachgeordnete Hydraulikpumpe 5, die nur im Bremsschlupfregelfall angetrieben ist.

Die Umlaufleitung 79 weist zwischen Hydraulikpumpe 5 und Drosselventileingang 80 eine Abzweigung in Form einer Hydraulik­ leitung 10 auf, die zu den beiden Vorkammern 22 der Haupt­ zylinderkolben 34 führt.

Die Vorkammern 22 sind ferner über eine Ausgleichsleitung 38 mit dem drucklosen Vorratsbehälter 4 verbunden. In den Vorkammern 22 ist jeweils ein federvorgespanntes Kippventil 29 vorgesehen, das durch den zugeordneten Hauptzylinderkolben 34 mechanisch betätigbar ist, dergestalt, daß bei Nicht­ betätigung des Bremspedals die Ausgleichsleitung 38 zum drucklosen Vorratsbehälter 4 freigegeben ist, während in jeder anderen Hauptzylinderkolbenstellung das Kippventil 29 die Ausgleichsleitung 38 versperrt.

Auf der Sekundärseite des pedalnahen Hauptzylinderkolbens 34 ist ein Positionierungskolben vorgesehen, der das er­ weiterte Ende der Hauptzylinderkolbenstange 70 abdichtend zentrisch umschließt, wobei die Kokbenstange relativ zum Positionierungskolben 67 axial verschieblich ist.

Der Positionierungskolben 67 ist in einem erweiterten Umfangs­ abschnitt des Hauptzylindergehäuses 73 axial verschieblich bezüglich des Hauptzylindergehäuses aufgenommen, wobei ein gehäusefester Axialanschlag 78 vorgesehen ist, gegen den der Positionierungskolben 67 mittels einer Druckfeder 68 federvorgespannt ist, die sich an einer entsprechenden Um­ fangskante des Hauptzylindergehäuses 73 abstützt. Die Druck­ feder 68 erzeugt hierbei eine Vorspannkraft, die gegen die Pedalkraft F gerichtet ist und die Reibkräfte des Dich­ tungsmaterials des Kolbens 67 gerade überwindet.

Das Ventilteil 85 weist im Bereich der Ausgleichsseite einen Umfangsvorgsprung 82 auf, der bei einem Niedertreten des Brems­ pedals 9 in einen Eingriff mit der pedalnahen Umfangskante 72 des Positionierungskolbens 67 bringbar ist. Die Funktion des Umfangsvorsprungs 82 in Zusammenwirkung mit dem Positionierungskolben 67 wird nachfolgend noch beschrie­ ben.

Der Positionierungskolben 67 ist ferner im Bereich der Umfangs­ kante 72 zum Bremspedal 9 hin sich verjüngend konisch ausge­ bildet und bildet eine Umfangsrampe 89 für einen Ventilstößel 88 einer Rücklaufsperre 87, die in der Rücklaufleitung 20 angeordnet ist. Der Ventilstößel 88 erstreckt sich radial durch Haupt­ zylindergehäusewand und wird mittels einer Feder radial einwärts gedrängt. Die Rücklaufsperre 87 ist so angeordnet, daß der Ventilstößel 88 in einem Eingriff mit der Umfangs­ rampe 89 steht, wenn der Positionierungskolben 67 gegen den gehäusefesten Axialanschlag 78 gedrängt wird, wobei in dieser Eingriffslage die Rücklaufsperre durchgeschaltet ist und die Rücklaufleitung 20 zum drucklosen Vorratsbehälter 4 freigibt.

Befindet sich der Positionierungskolben 67 in einer gemäß Zeichnung linken Lage, steht Umfangsrampe 89 und Ventil­ stößel 88 nicht mehr in Eingriff, und es ist die Rücklauf­ sperre 87 geschlossen.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Bremsschlupfregel­ anlage beschrieben. Bei Nichtbetätigung des Bremspedals 9 ist die Umlaufdrossel 84 geschlossen und die Pumpe 5 außer Betrieb. Bei einer Betätigung des Bremspedals werden im Normalbremsfall Umlaufdrossel und Ventilteil der Drossel­ ventilanordnung gemäß Fig. 4 nach links bewegt und damit auch der Hauptzylinder auf normale Weise bei statischer An­ steuerung der Radbremse betrieben. Die zwei am Tandemhaupt­ zylinder angeordneten Kippventile 29 sind hierbei geschlos­ sen, so daß die Leitung 38 zum drucklosen Vorratsbehälter 4 versperrt ist.

Tritt der Bremsschlupfregelfall ein, wird die elektromotorbetriebene Hydraulikpumpe 5 in Betrieb gesetzt und Hilfskraft der Dros­ selventilanordnung 3 sowie der Sekundärseite des Hauptzylinders über die Hydraulikleitung 10, die Vorkammern 22 und die radialen Nachlaufbohrungen zugeführt, wobei das Hydraulik­ medium von der Sekundärseite auf die Arbeitsseite des Haupt­ zylinders nachlaufen kann. Die Radbremsen werden sowohl statisch als auch dynamisch im Bremsschlupfregelfall angesteuert. Da die Sekundärseite des Hauptzylinders mit Hilfskraft be­ aufschlagt ist, wird auch der Positionierungskolben 67 in seiner gezeigten rechten Axialstellung arretiert. Das Bremspedal 9 kann nur so weit niedergetreten werden, bis der Umfangsvorsprung 82 des Ventilteils 85 an die zugeord­ nete Umfangskante 72 des Positionierungskolbens 67 anschlägt. Ist dieser Zustand eingetreten, erfolgt eine Bremsschlupfregelung aus­ schließlich auf dynamische Weise. Die Drosselventilanordnung ist derart ausgebildet, daß die Umlaufdrossel nur geöffnet wird, wenn der dynamische Druck der Hydraulikpumpe 5 größer als die Pedalkraft bzw. größer als der statische Druck im Hauptzylinder ist. Hat demnach im Bremsschlupfregelfall der dynamische Druck nach dem Pumpenanlauf das Niveau des statischen Drucks erreicht, wird der überschüssige Pumpendruck über die dann geöffnete Drosselventilanordnung abgebaut. Bei einem Aus- oder Abfall der Hilfskraft ist die Axialarretierung des Positionierungskolbens 67 unwirksam. Das Bremspedal 9 kann dann weiter niedergetrieben werden, wobei gleichzeitig die Rücklaufleitung 20 versperrt wird und damit kein Hydraulikvolumen zum drucklosen Vorratsbehälter 4 entweichen kann.

Claims (8)

1. Hilfskraftunterstützte Bremsschlupfregelanlage eines hydrau­ lischen Fahrzeugbremssystems, mit einer bremspedalbetätig­ baren Hauptzylinderanordnung mit Hauptzylinderkolben und zugeordneter Vorkammer, die eine Nachlaufbohrung zur pedal­ nahen Sekundärseite des Hauptzylinderkolbens aufweist, welche hinter der pedalfernen Arbeitsseite der Hauptzylin­ deranordnung auf der anderen Seite des Hauptzylinderkolbens gelegen ist, und einer Einspeisung von Druckmittel aus ei­ nem Hilfskraftversorgungssystem in den Arbeitsraum des Hauptzylinderkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sekundärseite des Hauptzylinderkolbens (34) mindestens ein gegen einen gehäusefesten Axialanschlag (69 bzw. 78) anliegender, axial verschieblicher, gegen das Hauptzylindergehäuse (73) abgedichteter Positionierungs­ kolben (67) vorgesehen ist, der einen größeren Außendurch­ messer als der Hauptzylinderkolben (34) aufweist und durch den die Hauptzylinderkolbenstange (70) abgedich­ tet zentrisch geführt ist, wobei bei einer Betätigung des Bremspedals (9) und einer im Schlupfregelfall er­ folgenden Hilfskraftbeaufschlagung der Sekundärseite des Hauptzylinderkolbens (34) entweder ein pedalnahes erweitertes Umfangsende (71) der Hauptzylinderkolben­ stange (70) (Fig. 1, 2, 3) oder ein Umfangsvorsprung (82) eines Drosselventils einer der Hauptzylinderanordnung (2) vorgelagerten Drosselventilanordnung (3) (Fig. 4) mit einer zugeordneten pedalnahen Umfangskante (72) des Positionierungskolbens (67) derart in Eingriff bringbar ist, daß bei einer geregelten Bremsung der Hauptzylinderkolben (34) in eine definierte Stellung gebracht wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Positionierungskolben (67) in Richtung der Pedalkraft (F) mittels einer Druckfeder (68) am ge­ häusefesten Axialanschlag (69) vorgespannt ist (Fig. 1 und 2).

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine den Positionierungskolben (67) umschließende koaxiale Druckfeder (68) vorgesehen ist, deren eines pedal­ fernes Ende gegen einen Umfangsflansch (90) des Positionie­ rungskolbens (67) und deren anderes Ende gegen eine Gehäuse­ umfangskante (91) abgestützt ist.

4. Anlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die zugeordneten pedalnahe Umfangskante (72) des Positionierungskolbens (67) mit einer weiteren als Endan­ schlag dienenden pedalnahen Umfangskante (76) des Haupt­ zylindergehäuses (73) in Eingriff bringbar ist, wobei bei einem Eingriff die pedalnahe Umfangskante (72) des Positio­ nierungskolbens (67) einen Axialanschlag für den Haupt­ zylinderkolben (34) entsprechend einer definierten Kolben­ stellung festlegt.

5. Anlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ zeichnet, daß bei einem Tandemhauptzylinder (2) ein Positio­ nierungskolben (67) nur dem pedalnahen Hauptzylinderkolben zugeordnet ist (Fig. 11).

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierungskolben (67) entgegen der Richtung der Pedalkraft (F) gegen den gehäusefesten Axialanschlag (78) federvorgespannt ist (Fig. 3 und 4).

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß eine den Positionierungskolben (67) teilweise umschließende koaxiale Druckfeder (68) vorgesehen ist, deren pedalnahes Ende gegen einen Umfangsflansch (90) des Positionierungskolbens (67) und deren anderes Ende gegen eine weitere Umfangskante (92) des Hauptzylindergehäuses abgestützt ist.

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das pedalnahe Umfangsende des Posi­ tionierungskolbens (67) als sich zum Bremspedal (9) hin verjüngende Umfangsrampe (89) ausgebildet ist, die bei einem am gehäusefesten Axialanschlag (78) anliegenden Positionierungskolben (67) in Eingriff mit einer in einer Rücklaufleitung (20) von Radbremszylindern (11, 12, 13, 14) zu einem Vorratsbehälter (4) angeordneten Rücklaufsperre (87) steht und diese offenhält und bei einer Axialver­ schiebung des Positionierungskolbens (67) in Arbeits­ richtung zwecks Sperren der Rücklaufleitung (20) aus dem Eingriff lösbar ist (Fig. 4).